徐汪华

(安庆师范学院化学化工学院 安徽安庆246011)

1 试题

本文选用的试题为1998年全国化学竞赛初赛第9题，试题内容如下:

1932年捷克人Landa等人从南摩拉维亚油田的石油分馏物中发现一种烷(代号A)，次年借X射线技术证实了其结构，竟是由一个叫Lukes的人早就预言过的。后来A被大量合成，并发现它的胺类衍生物具有抗病毒、抗震颤的药物活性，开发为常用药。下图给出3种已经合成的由2，3，4个A为基本结构单元“模块”像搭积木一样“搭”成的较复杂笼状烷［1］。

(1)请根据这些图形画出A的结构，并给出A的分子式。

(2)图中B、C、D 3种分子是否与A属于一个同系列中的4个同系物?为什么?

(3)如果在D上继续增加一“块”A“模块”，得到E，给出E的分子式。E有无异构体?若有，给出异构体的数目，并用100字左右说明你得出结论的理由，也可以通过作图来说明。

2 答案

(2)是同系列。A、B、C、D在结构上具有相同的特征，在组成上总是相差一个(—C4H4)级差，可以用通式C4n+6H4n+12(n=1，2，3，4……)来表示，符合同系列的定义，因此它们是一个同系列中的同系物。

(3)E的分子式为C26H32，有异构体。A共有4个六元环(全是椅式结构)，完全相等;D中的六元环可分为互不相同的3组［2-3］，因此，E有3种异构体(图1)。

3 解析

尽管本题是20世纪90年代末化学竞赛的老题，但至今依然是一道考察学生空间想像能力和逻辑推理能力的好题。令人遗憾的是:每次考试，此题的得分都很低;更令人遗憾的是，很多学生(化学专业的本科生)即使对照答案也弄不明白。为此，本人查阅了大量的资料。在一般的参考书上没有详细的解题过程，只是直接给出了A的结构式、该类化合物的通式和E的异构体。